升流式厭氧污泥床反應器（ UASB ）的工藝特點
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發布日期：2023-12-01
荷蘭大學的 Lettinga 等在1974~1988年開發研制的升流式厭氧污泥床反應器（ upflow anaerobil shudge blanket reactor , UAS 一，簡化處理裝置的一種方法，系統中不含惰性介質，在反應器的底部是濃度很高的具有良好沉淀和凝聚性能的污泥形成的污泥床，污水從反應器下部進入污泥床，并與污泥床內的污泥混合，污泥中的微生物分解了污水中的有機物，將其轉化為沼氣，在反應器本身產生的沼氣攪動下，反應器上部的污泥處于懸浮狀態，在反應器上部設有固、氣、液三相分離器。固、液混合液進入沉淀區后，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下下沉返回到厭氧反應區，使厭氧反應區積累起大量的污泥，處理后的水及生成的沼氣從反應器上部放出。 UASB 的基本特征是不用吸附載體，就能形成沉降性能良好的粒狀污泥，保持反應器內高濃度的微生物，因而可以承受較高的 COD 負荷，其負荷可高達30~50kgCOD/(m3.d）以上， COD 去除率可達90％以上。而好氧生物處理中，效果最好的好氧純生物流化床、深井曝氣等工藝 COD 負荷也只有10kgCOD/(m3.d）左右， COD 去除率為70%~80%。與其他厭氧生物反應器相比， UASB 的特點如下所述。
(1）構造簡單巧妙
沉淀區設在反應器的頂部，廢水由反應器底部進入，向上流過污泥床區與大量的厭氧細菌接觸，廢水中的有機物被厭氧菌分解成沼氣（主要成分為CH4和CO2)，廢水在升流的過程中夾帶著沼氣和厭氧菌固體物。沼氣在氣室被分離去掉，并通過導管不斷排出，可作為生物能收集利用。廢水和厭氧菌固體物在沉淀區進行固液分離，處理過的凈化水由反應器頂都排走，廢水完成了處理的全過程。沉淀區的大部分污泥可返回污床區，使反應器內可保持足夠的生物量。由此可知，整個設備是集生物反應與沉淀于一體反應器內不設機械攪拌，不裝填料，構造較為簡單，運行管理方便。
(2）反應器內可培養出厭氧顆粒污泥
UASB 反應器在處理大多數有機廢水時，只要操作方法正確，一般均可在反應器內培養出厭氧顆粒污泥，厭氧顆粒污泥的特性是有很高的去除有機物活性，相對密度比絮體污泥大，具有良好的沉淀性能，使反應器內可維持很高的生物量。
(3）實現了污泥泥齡與水力停留時間的分離
由于在反應器內能維持很高的生物量，污泥泥齡（ SRT ）很長，廢水在反應器內的水力停留時間（ HRT ）較短，使 SRT 大于 HRT ，因而反應器具有很高的容積負荷率和很好的運行穩定性，這是現代（第二代）厭氧反應器優于傳統（第一代）厭氧反應器的最大區別。
(4) UASB 反應器對各類廢水有很大的適應性
UASB 反應器不僅可以處理高濃度有機廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等生產廢水，也可處理中等濃度的有機廢水，如啤酒、景宰、軟飲料等生產廢水，并且可處理低濃度有機廢水，如生活污水、城市污水等。 UASB 反應器可在高溫（55℃左右）和中溫（35℃左右）下運行，并可在低溫（20℃左右）下穩定運行。除了含有有害有毒物質的有機廢水外， UASB 反應器幾乎可適應不同行業排出的各類有機廢水。
(5）能耗低、產泥量少
由于 UASB 反應器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實現高效能的同時，達到了低能耗，并可提供大量的生物能沼氣，因此， UASB 反應器是一種產能型的廢水處理設備。由于 SRT 很長，不僅產生的污泥是穩定的，而且產泥量很少，從而降低了污泥處理費用。
(6）不能去除廢水中的氮和磷
UASB 反應器與其他厭氧處理設備一樣，其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是因厭氧生化反應的本質決定的。在處理高、中等濃度廢水時，采用厭氧﹣好氧串聯工藝，即用 UASB 反應器去除廢水中大部分含碳有機物作為預處理，而用好氧處理設備去除殘余的節省基建投資，降低運行成本。因而，有著很好的經濟效益和環境效益。
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